git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavutil/imgutils.c

   1 /*
   2  * This file is part of FFmpeg.
   3  *
   4  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   5  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   6  * License as published by the Free Software Foundation; either
   7  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
   8  *
   9  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  12  * Lesser General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  15  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  16  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  17  */
  18
  19 /**
  20  * @file
  21  * misc image utilities
  22  */
  23
  24 #include "avassert.h"
  25 #include "common.h"
  26 #include "imgutils.h"
  27 #include "internal.h"
  28 #include "intreadwrite.h"
  29 #include "log.h"
  30 #include "mathematics.h"
  31 #include "pixdesc.h"
  32 #include "rational.h"
  33
  34 void av_image_fill_max_pixsteps(int max_pixsteps[4], int max_pixstep_comps[4],
  35                                 const AVPixFmtDescriptor *pixdesc)
  36 {
  37     int i;
  38     memset(max_pixsteps, 0, 4*sizeof(max_pixsteps[0]));
  39     if (max_pixstep_comps)
  40         memset(max_pixstep_comps, 0, 4*sizeof(max_pixstep_comps[0]));
  41
  42     for (i = 0; i < 4; i++) {
  43         const AVComponentDescriptor *comp = &(pixdesc->comp[i]);
  44         if ((comp->step_minus1+1) > max_pixsteps[comp->plane]) {
  45             max_pixsteps[comp->plane] = comp->step_minus1+1;
  46             if (max_pixstep_comps)
  47                 max_pixstep_comps[comp->plane] = i;
  48         }
  49     }
  50 }
  51
  52 static inline
  53 int image_get_linesize(int width, int plane,
  54                        int max_step, int max_step_comp,
  55                        const AVPixFmtDescriptor *desc)
  56 {
  57     int s, shifted_w, linesize;
  58
  59     if (!desc)
  60         return AVERROR(EINVAL);
  61
  62     if (width < 0)
  63         return AVERROR(EINVAL);
  64     s = (max_step_comp == 1 || max_step_comp == 2) ? desc->log2_chroma_w : 0;
  65     shifted_w = ((width + (1 << s) - 1)) >> s;
  66     if (shifted_w && max_step > INT_MAX / shifted_w)
  67         return AVERROR(EINVAL);
  68     linesize = max_step * shifted_w;
  69
  70     if (desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_BITSTREAM)
  71         linesize = (linesize + 7) >> 3;
  72     return linesize;
  73 }
  74
  75 int av_image_get_linesize(enum AVPixelFormat pix_fmt, int width, int plane)
  76 {
  77     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(pix_fmt);
  78     int max_step     [4];       /* max pixel step for each plane */
  79     int max_step_comp[4];       /* the component for each plane which has the max pixel step */
  80
  81     if (!desc || desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_HWACCEL)
  82         return AVERROR(EINVAL);
  83
  84     av_image_fill_max_pixsteps(max_step, max_step_comp, desc);
  85     return image_get_linesize(width, plane, max_step[plane], max_step_comp[plane], desc);
  86 }
  87
  88 int av_image_fill_linesizes(int linesizes[4], enum AVPixelFormat pix_fmt, int width)
  89 {
  90     int i, ret;
  91     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(pix_fmt);
  92     int max_step     [4];       /* max pixel step for each plane */
  93     int max_step_comp[4];       /* the component for each plane which has the max pixel step */
  94
  95     memset(linesizes, 0, 4*sizeof(linesizes[0]));
  96
  97     if (!desc || desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_HWACCEL)
  98         return AVERROR(EINVAL);
  99
 100     av_image_fill_max_pixsteps(max_step, max_step_comp, desc);
 101     for (i = 0; i < 4; i++) {
 102         if ((ret = image_get_linesize(width, i, max_step[i], max_step_comp[i], desc)) < 0)
 103             return ret;
 104         linesizes[i] = ret;
 105     }
 106
 107     return 0;
 108 }
 109
 110 int av_image_fill_pointers(uint8_t *data[4], enum AVPixelFormat pix_fmt, int height,
 111                            uint8_t *ptr, const int linesizes[4])
 112 {
 113     int i, total_size, size[4] = { 0 }, has_plane[4] = { 0 };
 114
 115     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(pix_fmt);
 116     memset(data     , 0, sizeof(data[0])*4);
 117
 118     if (!desc || desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_HWACCEL)
 119         return AVERROR(EINVAL);
 120
 121     data[0] = ptr;
 122     if (linesizes[0] > (INT_MAX - 1024) / height)
 123         return AVERROR(EINVAL);
 124     size[0] = linesizes[0] * height;
 125
 126     if (desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_PAL ||
 127         desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_PSEUDOPAL) {
 128         size[0] = (size[0] + 3) & ~3;
 129         data[1] = ptr + size[0]; /* palette is stored here as 256 32 bits words */
 130         return size[0] + 256 * 4;
 131     }
 132
 133     for (i = 0; i < 4; i++)
 134         has_plane[desc->comp[i].plane] = 1;
 135
 136     total_size = size[0];
 137     for (i = 1; i < 4 && has_plane[i]; i++) {
 138         int h, s = (i == 1 || i == 2) ? desc->log2_chroma_h : 0;
 139         data[i] = data[i-1] + size[i-1];
 140         h = (height + (1 << s) - 1) >> s;
 141         if (linesizes[i] > INT_MAX / h)
 142             return AVERROR(EINVAL);
 143         size[i] = h * linesizes[i];
 144         if (total_size > INT_MAX - size[i])
 145             return AVERROR(EINVAL);
 146         total_size += size[i];
 147     }
 148
 149     return total_size;
 150 }
 151
 152 int avpriv_set_systematic_pal2(uint32_t pal[256], enum AVPixelFormat pix_fmt)
 153 {
 154     int i;
 155
 156     for (i = 0; i < 256; i++) {
 157         int r, g, b;
 158
 159         switch (pix_fmt) {
 160         case AV_PIX_FMT_RGB8:
 161             r = (i>>5    )*36;
 162             g = ((i>>2)&7)*36;
 163             b = (i&3     )*85;
 164             break;
 165         case AV_PIX_FMT_BGR8:
 166             b = (i>>6    )*85;
 167             g = ((i>>3)&7)*36;
 168             r = (i&7     )*36;
 169             break;
 170         case AV_PIX_FMT_RGB4_BYTE:
 171             r = (i>>3    )*255;
 172             g = ((i>>1)&3)*85;
 173             b = (i&1     )*255;
 174             break;
 175         case AV_PIX_FMT_BGR4_BYTE:
 176             b = (i>>3    )*255;
 177             g = ((i>>1)&3)*85;
 178             r = (i&1     )*255;
 179             break;
 180         case AV_PIX_FMT_GRAY8:
 181             r = b = g = i;
 182             break;
 183         default:
 184             return AVERROR(EINVAL);
 185         }
 186         pal[i] = b + (g << 8) + (r << 16) + (0xFFU << 24);
 187     }
 188
 189     return 0;
 190 }
 191
 192 int av_image_alloc(uint8_t *pointers[4], int linesizes[4],
 193                    int w, int h, enum AVPixelFormat pix_fmt, int align)
 194 {
 195     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(pix_fmt);
 196     int i, ret;
 197     uint8_t *buf;
 198
 199     if (!desc)
 200         return AVERROR(EINVAL);
 201
 202     if ((ret = av_image_check_size(w, h, 0, NULL)) < 0)
 203         return ret;
 204     if ((ret = av_image_fill_linesizes(linesizes, pix_fmt, align>7 ? FFALIGN(w, 8) : w)) < 0)
 205         return ret;
 206
 207     for (i = 0; i < 4; i++)
 208         linesizes[i] = FFALIGN(linesizes[i], align);
 209
 210     if ((ret = av_image_fill_pointers(pointers, pix_fmt, h, NULL, linesizes)) < 0)
 211         return ret;
 212     buf = av_malloc(ret + align);
 213     if (!buf)
 214         return AVERROR(ENOMEM);
 215     if ((ret = av_image_fill_pointers(pointers, pix_fmt, h, buf, linesizes)) < 0) {
 216         av_free(buf);
 217         return ret;
 218     }
 219     if (desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_PAL || desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_PSEUDOPAL)
 220         avpriv_set_systematic_pal2((uint32_t*)pointers[1], pix_fmt);
 221
 222     if ((desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_PAL ||
 223          desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_PSEUDOPAL) &&
 224         pointers[1] - pointers[0] > linesizes[0] * h) {
 225         /* zero-initialize the padding before the palette */
 226         memset(pointers[0] + linesizes[0] * h, 0,
 227                pointers[1] - pointers[0] - linesizes[0] * h);
 228     }
 229
 230     return ret;
 231 }
 232
 233 typedef struct ImgUtils {
 234     const AVClass *class;
 235     int   log_offset;
 236     void *log_ctx;
 237 } ImgUtils;
 238
 239 static const AVClass imgutils_class = { "IMGUTILS", av_default_item_name, NULL, LIBAVUTIL_VERSION_INT, offsetof(ImgUtils, log_offset), offsetof(ImgUtils, log_ctx) };
 240
 241 int av_image_check_size(unsigned int w, unsigned int h, int log_offset, void *log_ctx)
 242 {
 243     ImgUtils imgutils = { &imgutils_class, log_offset, log_ctx };
 244
 245     if ((int)w>0 && (int)h>0 && (w+128)*(uint64_t)(h+128) < INT_MAX/8)
 246         return 0;
 247
 248     av_log(&imgutils, AV_LOG_ERROR, "Picture size %ux%u is invalid\n", w, h);
 249     return AVERROR(EINVAL);
 250 }
 251
 252 int av_image_check_sar(unsigned int w, unsigned int h, AVRational sar)
 253 {
 254     int64_t scaled_dim;
 255
 256     if (sar.den <= 0 || sar.num < 0)
 257         return AVERROR(EINVAL);
 258
 259     if (!sar.num || sar.num == sar.den)
 260         return 0;
 261
 262     if (sar.num < sar.den)
 263         scaled_dim = av_rescale_rnd(w, sar.num, sar.den, AV_ROUND_ZERO);
 264     else
 265         scaled_dim = av_rescale_rnd(h, sar.den, sar.num, AV_ROUND_ZERO);
 266
 267     if (scaled_dim > 0)
 268         return 0;
 269
 270     return AVERROR(EINVAL);
 271 }
 272
 273 void av_image_copy_plane(uint8_t       *dst, int dst_linesize,
 274                          const uint8_t *src, int src_linesize,
 275                          int bytewidth, int height)
 276 {
 277     if (!dst || !src)
 278         return;
 279     av_assert0(abs(src_linesize) >= bytewidth);
 280     av_assert0(abs(dst_linesize) >= bytewidth);
 281     for (;height > 0; height--) {
 282         memcpy(dst, src, bytewidth);
 283         dst += dst_linesize;
 284         src += src_linesize;
 285     }
 286 }
 287
 288 void av_image_copy(uint8_t *dst_data[4], int dst_linesizes[4],
 289                    const uint8_t *src_data[4], const int src_linesizes[4],
 290                    enum AVPixelFormat pix_fmt, int width, int height)
 291 {
 292     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(pix_fmt);
 293
 294     if (!desc || desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_HWACCEL)
 295         return;
 296
 297     if (desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_PAL ||
 298         desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_PSEUDOPAL) {
 299         av_image_copy_plane(dst_data[0], dst_linesizes[0],
 300                             src_data[0], src_linesizes[0],
 301                             width, height);
 302         /* copy the palette */
 303         memcpy(dst_data[1], src_data[1], 4*256);
 304     } else {
 305         int i, planes_nb = 0;
 306
 307         for (i = 0; i < desc->nb_components; i++)
 308             planes_nb = FFMAX(planes_nb, desc->comp[i].plane + 1);
 309
 310         for (i = 0; i < planes_nb; i++) {
 311             int h = height;
 312             int bwidth = av_image_get_linesize(pix_fmt, width, i);
 313             if (bwidth < 0) {
 314                 av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "av_image_get_linesize failed\n");
 315                 return;
 316             }
 317             if (i == 1 || i == 2) {
 318                 h = FF_CEIL_RSHIFT(height, desc->log2_chroma_h);
 319             }
 320             av_image_copy_plane(dst_data[i], dst_linesizes[i],
 321                                 src_data[i], src_linesizes[i],
 322                                 bwidth, h);
 323         }
 324     }
 325 }
 326
 327 int av_image_fill_arrays(uint8_t *dst_data[4], int dst_linesize[4],
 328                          const uint8_t *src, enum AVPixelFormat pix_fmt,
 329                          int width, int height, int align)
 330 {
 331     int ret, i;
 332
 333     ret = av_image_check_size(width, height, 0, NULL);
 334     if (ret < 0)
 335         return ret;
 336
 337     ret = av_image_fill_linesizes(dst_linesize, pix_fmt, width);
 338     if (ret < 0)
 339         return ret;
 340
 341     for (i = 0; i < 4; i++)
 342         dst_linesize[i] = FFALIGN(dst_linesize[i], align);
 343
 344     return av_image_fill_pointers(dst_data, pix_fmt, height, (uint8_t *)src, dst_linesize);
 345 }
 346
 347 int av_image_get_buffer_size(enum AVPixelFormat pix_fmt,
 348                              int width, int height, int align)
 349 {
 350     uint8_t *data[4];
 351     int linesize[4];
 352     int ret;
 353     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(pix_fmt);
 354     if (!desc)
 355         return AVERROR(EINVAL);
 356
 357     ret = av_image_check_size(width, height, 0, NULL);
 358     if (ret < 0)
 359         return ret;
 360
 361     // do not include palette for these pseudo-paletted formats
 362     if (desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_PSEUDOPAL)
 363         return width * height;
 364
 365     return av_image_fill_arrays(data, linesize, NULL, pix_fmt,
 366                                 width, height, align);
 367 }
 368
 369 int av_image_copy_to_buffer(uint8_t *dst, int dst_size,
 370                             const uint8_t * const src_data[4],
 371                             const int src_linesize[4],
 372                             enum AVPixelFormat pix_fmt,
 373                             int width, int height, int align)
 374 {
 375     int i, j, nb_planes = 0, linesize[4];
 376     int size = av_image_get_buffer_size(pix_fmt, width, height, align);
 377     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(pix_fmt);
 378
 379     if (size > dst_size || size < 0 || !desc)
 380         return AVERROR(EINVAL);
 381
 382     for (i = 0; i < desc->nb_components; i++)
 383         nb_planes = FFMAX(desc->comp[i].plane, nb_planes);
 384
 385     nb_planes++;
 386
 387     av_image_fill_linesizes(linesize, pix_fmt, width);
 388     for (i = 0; i < nb_planes; i++) {
 389         int h, shift = (i == 1 || i == 2) ? desc->log2_chroma_h : 0;
 390         const uint8_t *src = src_data[i];
 391         h = (height + (1 << shift) - 1) >> shift;
 392
 393         for (j = 0; j < h; j++) {
 394             memcpy(dst, src, linesize[i]);
 395             dst += FFALIGN(linesize[i], align);
 396             src += src_linesize[i];
 397         }
 398     }
 399
 400     if (desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_PAL) {
 401         uint32_t *d32 = (uint32_t *)(((size_t)dst + 3) & ~3);
 402         for (i = 0; i<256; i++)
 403             AV_WL32(d32 + i, AV_RN32(src_data[1] + 4*i));
 404     }
 405
 406     return size;
 407 }